Бағдарламасы студенттері үшін шымкент, 2023 2


Энтропияны есептеу жолдары



Pdf көрінісі
бет35/163
Дата22.05.2024
өлшемі4,58 Mb.
#202759
түріБағдарламасы
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   ...   163
Байланысты:
1o8jpdncqJpB9LArsctL2Ms8POaKSemXzuEP9c14

Энтропияны есептеу жолдары 
 
 
Қайтымсыз процестерде энтропия өзгерісі мен жылудың арасында теңсіздік белгісі 
(19, 20, 22) болатындықтан, бұл процестердің энтропиясын есептеуге болмайды. Бірақ 
қайтымды және қайтымсыз процестердің алғашқы және соңғы күйлері бірдей болса, 
олардың энтропияларының өзгерісі де бірдей болады, себебі энтропия жүйенің күй 
функциясы, ал күй функциялары жүйенің қасиеті бола тұра процестің жолына тәуелсіз. 
Сондықтан қайтымсыз процестің энтропиясын анықтау үшін процесті қайтымды 
болып өтетін бірнеше сатыларға ойша бөліп қарастыру керек. Әрбір сатыдағы 
энтропияның өзгерісін қайтымды процестерді сипаттайтын теңдеулер арқылы есептейді. 
Барлық сатылардың энтропия өзгерістерінің қосындысы қайтымсыз процестің жалпы 
энтропиясын береді. 
Әр түрлі процестердегі энтропия өзгерісін есептейік: 
а) изотермиялық процесс (Т=const). 

S=Q
қайтымды
/ T, T

S=Q
қайтымды
 
(36) 
Мәселен, фазалық өзгерістердің энтропиясын (IV.36) теңдеу арқылы есептеуге 
болады: 

S=

H
фаз.өзгер
 
/ Т
фаз.өзгер
 
(37) 


42 
Мұнда 

H
фаз.өзгер
– фазалық өзгерістің жылуы, Т – фазалық өзгерістің 
температурасы. Жалпы түрде: 

S = 

U / T (V=const), 

S = 

H / (P=const) (38) 
б) тұрақты көлемде (V=const) жүйеде Т
1
-ден Т
2
температураға дейін қыздырғанда 
энтропия өзгерісін есептеу үшін бірінші заңнан көлем тұрақты жағдайда жылу жүйенің 
күй функциясын айналып, процестің жолына тәуелсіз болатынын ескерсек: 

Qv=dU=CvdT (39) 
Сонда 





2
1
2
1
)
5
(
/
/
2
1
T
T
T
CvdT
T
dQv
dS
(40) 
Бұл жерде жылу сыйымдылық температураға тәуелсіз десек
Cv

f(T)

S=S
2
-S
1
=Cv ln(T
2
/T
1
) (41) 
Мұндағы теңдеу 1 моль зат үшін келтірілген, n моль зат үшін: 

S=nCv

ln (T
2
/T
1
) (41a) 
в) жүйені тұрақты қысымда (Р=const) қыздырғанда: 
)
8
(
)
/
ln(
:
)
(
,
/
1
2
2
1
T
T
nC
S
десек
T
f
С
егер
T
dT
C
n
S
dT
C
dH
Q
P
P
T
T
P
P
P









г) идеал газдардың әр түрлі процестердегі энтропиясының өзгерісі. 
Бірінші және екінші заңдардың жалпы теңдеуінен: 
TdS = dU + PdV
dU = CvdT 
dS = (CvdT) / T + (PdV) / T (IV.43) 
Идеал газдардың теңдеуінен P=(nRT) / V. Мұны (IV.43)
теңдеуге қойғанда: 
dS = (CvdT) / T + (nRT) / VT 
Интегралдағаннан кейін: 

S=S
2
-S
1
=nCvln(T
2
/T
1
)+nRln(V
2
/V
1
) (IV.44) 
Идеал газдар үшін Майер формуласынан C
P
– C
V
= R және T
1
/T
2
=V
1
/V
2
=P
2
/P
1

Осыны қолданып (10) теңдеуді түрлендіруге болады: 

S=nC
P
ln(T
2
/T
1
)+nRln(P
1
/P
2
)
T=const болған жағдайда

S=nRln(V
2
/V
1
)=nRln(P
1
/P
2
) (45)


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   ...   163




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет